Полуцикловые разрывные характеристики

СОДЕРЖАНИЕ

Вариант 30

1. Показатели механических свойств волокон при растяжении
2. Назначение процессов сновки, шлихтования, проборки и присучки основ в процессе ткачества
3. Периодические и непрерывные процессы беления по щелочно-гипохлоритному способу
4. Какие особенности строения синтетических волокон влияют на выбор способа крашения? Приведите пример.
5. Задача
Список использованных источников

Показатели механических свойств волокон при растяжении

К механическим свойствам волокон относятся свойства, которые характеризуют отношение их к действию различных приложенных к ним сил. Под действием сил в изделиях могут возникать следующие виды деформаций: растяжения, сжатия, изгиба, кручения, сдвига и д.р. В случае взаимного перемещения волокон друг относительно друга возникает сила трения.

Для каждого вида деформаций определяют свои специфические характеристики. В зависимости от полноты осуществления цикла механического воздействия нагрузка-разгрузка-отдых для каждого вида деформации определяют полуцикловые, одноцикловые и многоцикловые характеристики. Полуцикловые и многоцикловые характеристики могут быть разрывные и неразрывные.

Растяжение это наиболее распространённый вид деформации, которую испытывают нити в текстильных и швейных изделия при их эксплуатации. Различают одноосное, двухосное (многоосное) и пространственное растяжение.

Одноосное растяжение имеет место когда усилие приложено в одном направлении. Двухосное и многоосное, когда усилие приложено в двух взаимно перпендикулярных и более двух направлениях. Пространственное растяжение материал получает в основном при действии усилия, прикладываемого перпендикулярно плоскости полотна. /1/

 

Полуцикловые характеристики при растяжении

Полуцикловые разрывные характеристики

Они характеризуются показателями, получаемыми при растяжении волокна до разрыва. Полуцикловые характеристики определяют на разрывных машинах с маятниковым силоизмерителем марок РТ-250, РТ-250М и электронных разрывных машинах типа «Инстрон».

При испытании волокна на одноосное растяжение получают следующие характеристики механических свойств.

Разрывные характеристики: разрывное нагрузка (абсолютная прочность) Р_Р – усилие, выдерживаемое волокном при его растяжении до разрыва.

Р_Р выражается в Ньютонах (Н), сантиньютонах (сН), грамм силы (гс), килограмм силы (кгс).

Если нити рвутся пучком, то для оценки разрывной нагрузки отдельной нити, нужно учитывать коэффициент на неодновременность разрыва /1/:

 

 

где Q_{p_}– разрывная нагрузка пучка, Н;

n – количество нитей в пучке, шт;

K – коэффициент, учитывающий неодновременность разрыва (K<1).

Для сопоставления прочностных свойств также применяют показатели: разрывное напряжение и удельное (относительное) разрывное напряжение.

Разрывное напряжение (предел прочности при растяжении) σ_Р,_, Па /1/:

 

 

где Р_{p_}– разрывное усилие, Н;

S – площадь поперечного сечения волокна, м².

 

Абсолютное разрывное удлинение l_р, мм – это приращение длины растягиваемой нити к моменту её разрыва /1/:

 

l_р = l₁ ^– l_о , мм;

 

где l₁ – длина нити к моменту её разрыва, мм;

l_о – первоначальная длина нити, мм.

 

Относительное разрывное удлинение ε_р: определяют как отношение абсолютного разрывного удлинения l_р к первоначальной длине l_о, выражают либо в долях первоначальной длины /1/:

ε_р = ,

 

либо в процентах:

 

ε_р = 100%.

 

Характеристика разрывные километры указывают на длину нити в км, при которой произойдет разрыв под действием собственной массы.

Свободной характеристикой деформационных и прочностных свойств является абсолютная работа разрыва.

При растяжении образцов затрачивается определенная работа, которая расходуется на преодоление энергии связей между элементами структуры волокон и нитей.

Абсолютная работа разрыва R_P показывает, какое количество энергии необходимо затратить, чтобы осуществить разрыв, преодолев энергию связей между элементами структуры.

Если на текстильное изделие действует нагрузка Р и оно при этом получает удлинение l, то можно получить диаграмму растяжения. Эта диаграмма показывает характер нарастания усилия по мере роста деформации.

На кривой (рисунок 1) можно определить значение элементарной работы:

 

dR = P d l

где dR – элементарная работа, Дж, кг (1 Дж = 1 Н ; 1 кг = 0,1 Дж)

Рисунок 1 – Диаграмма растяжения

 

Численное значение работы, затраченной на разрыв, пропорционально площади, находящейся под диаграммой нагрузка - удлинение. Для упрощения вычисления R_P, вводят понятие условной работы разрыва R_у /1/:

R_у = Р_Р l_P,

 

где R_у – это работа, которая была бы совершена внешними силами, если бы за все время растяжения образец испытывал усилие, равное Р_P.

Работу, затраченную на разрыв волокна или нити можно установить по формуле /1/:

 

R_P = R_у = Р_P l_P,

 

где - коэффициент полноты диаграммы.

 

ή=

 

где η - определяется отношением фактической (интегральной) площади под кривой к площади прямоугольника (рисунок 1).

Коэффициент полноты диаграммы можно определить методом планиметрирования по отношению площади или соответственно отношению полных клеток на диаграммной бумаге или отношению массы диаграммной бумаги с площадью S¹ и S,(рисунок 1), где S площадь всего прямоугольника с координатами (Р_р, l_p)_.

Удельная работа приходящаяся на единицу массы (m) пробы R_Р(M) и на единицу объёма (V) пробы R_Р(V) определяют соответственно по формулам:

R_Р(m) = ,

 

R_{р(v) =} ,